J'ai écrit ceci sur math et musique :
http://student.ulb.ac.be/~lclaesse/musique.pdf
mais ça dépasse largement le public ... ce serait plutôt rétho ou première candi.
Pour avoir un truc visuel, des choses pas mal sont les partitions des fugues de Bach. Sur certaines pages de l'art de la fugue, on voir une très belle symétrie entre les deux voix.
Sur n'importe quelle fugue du clavier bien tempéré, on voit les motifs se répéter (même sans savoir lire une partition, on voit que les lignes montent ou descendent)
Tu peux te procurer ces partitions sur le site
http://eremita.di.uminho.pt/mutopia/
qui propose des partitions libres tapées par des internautes sur le même modèle qu'enseignons.be.
(si par miracle un contributeur de mutopia lisait ces lignes, merci !!)
Sinon, un truc génial, c'est le coup de la latte sur laquelle on tape un bon coup au bord de son banc et qu'on fait avancer : ça fait un son très marrant (et très énervant pour le prof) de plus en plus aigu au fur et à mesure que la portion effectivement vibrante de la latte est plus petite.
Plus généralement, dans à peu près n'importe quel exemple, on voit que plus un objet est petit, plus il produit un son aigu.
Encore dans le visuel, faire remarquer avec des images qu'un orgue, un piano à queue et une flute de Pan ont la même forme générale (la forme en question est une exponentielle; on peut leur rappeler ça en rétho)
Cela dit, je crois que « musique et physique » est un thème plus réaliste que « musique et mathématique » parce qu'honnêtement, les ssssssstructures mathématiques qui se dégagent de la musique et du solfège ne sont pas simples ... et n'apportent rien à la compréhension de la musique en tant qu' art. La physique associée à la musique par contre a une longue tradition dans l'évolution de l'art musical (même si les compositeurs ne le savaient pas tous --- je crois que Bach le savait quand il a écrit son Clavier bien tempéré exprès pour illustrer une contrainte physique insurmontable avec les anciennes gammes).